《汽车发动机电控系统检修》教案第12课 检修废气再循环控制系统和二次空气喷射系统.docx

落X捱混堂课题检修废气再循环控制系统和二次空气喷射系统课时2 课时(90 min )教学目标知识目标：(1 )掌握废气再循环控制系统和二次空气喷射系统的组成和工作原理(2 )掌握EGR阀的结构、工作原理和检修方法技能目标：能够检修和拆装EGR阀素质目标：培养认真负责、耐心细致的职业作风教学重难点教学重点：废气再循环控制系统和二次空气喷射系统的组成和工作原理，EGR阀的结构、原理及检修方法 教学难点：检修和拆装EGR阀教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、任务驱动法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：课前任务考勤(2 min )一任务导入(3 min )一传授新知(40 min )第2节课：问题导入(5 min )一传授新知(20 min )一任务实训(15 min )一课堂小结(3 min ) -作业布 置(2 min )教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题1 .废气冉循环控制系统的作用是什么？2 . EGR阀有哪些类型？【学生】查找资料，完成课前任务通过课前任务，激 发学生学习兴趣培 养，学生主动思考能 力和学习主动性考勤(2 min)【教师】使用APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织 纪律性，掌握学生的 出勤情况任务导入 (3 min)【教师】讲述任务导入的相关内容小齐的爱车最近出现了一些异常：发动机怠速运转时抖动严重,有时还会熄火； 加速时动力不足，有时还会发出“美突声。于是，小齐把车开了汽车维修厂。在汽车维修厂，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车的OBDJI故障码，故障码 显小EGR阀存在故障。于是，维修技IJ币用万用表对EGR阀进行了检测，发现其电阻 值不在参考范围之内。更换EGR阀后，该车恢复了正常。【学生】聆听、思考、理解、记忆具体任务导入，使 学生明确学习目标， 树立学习信心传授新知(40 min )【教师】借助教具和图片，讲解废气再循环控制系统喔气冉循环控制系统1 .概述(1 )作用借助教具和挂图， 通过老师讲解，帮助废气再循环控制系统可将发动机排放的一部分废气引入进气管，使可燃混合气变 稀而减少其燃烧时产生的热量，从而降低燃烧温度，减少NOx的生成。EGR率是指再循环废气的量占整个进气量的体积分数，废气再循环控制系统通常 把EGR率控制在6% 15%。【教师】讲述提示”的相关内容发动机在怠速、低速小负荷运转或处于冷机状态时，废气再循环控制系统会使发 动机的性能出现明显下降。因此，废气再循环控制系统通常不在这些工况下工作。【学生】聆听、思考.理解、记忆（2）分类根据再循环废气流经途径的不同，废气再循环控制系统可分为内置式和外置式两 种。其中，内置式废气再循环控制系统通过控制排气门的配气相位来实现废气再循环 控制，结构简单，但控制精度不高。2.废气再循环控制系统的组成及工作原理1 ）组成废气再循环控制系统主要由ECU、EGR阀、EGR冷却器、冷却液温度传感器、曲 轴位置传感器、节气门位置传感器和空气流量传感器等组成。【教师】提出问题，随机邀请学生回答节气门位置传感器和空气流量传感器的作用分别是什么？【学生】聆听.思考、回答【教师】总结学生的回答2）工作原理废气再循环控制系统有开环控制和闭环控制两种控制方式。开环控制ECU根据有关传感器信号判断发动机的工况,计算出所需的EGR率，并向EGR 阀发出指令信号。EGR阀按照指令信号开启或关闭阀门，或对阀门的开度进行调整， 实现对EGR率的控制。该控制系统中没有反馈信号。闭环控制在开环控制废气再循环控制系统的基础上将EGR阀的开度作为反馈信号，ECU据 此不断调整EGR阀的开度，可实现EGR率的精确控制。【教师】提出问题，随机邀请学生回答开环控制和闭环控制的区别是什么？哪种控制的精度更高？为什么？【学生】聆听、思考.回答【教师】总结学生的回答3 .EGR阀EGR阀安装在废气再循环通道中，用来控制再循环废气的流量。根据控制方式的 不同，EGR阀可分为膜片式、数字式和线性式三种。1 ）膜片式EGR阀结构主要由回位弹簧、真空室、真空膜片、轴阀、阀座和壳体等组成。工作原理学生了解废气再循 环控制系统的组成 和工作原理，EGR阀 的结构、原理及检修 方法工作时：ECU控制真空电磁阀一真空进入真空室一真空膜片收缩一轴阀向上移动 一EGR阀开启不工作时：ECU控制真空电磁阀一空气进入真空室一真空膜片回位一轴阀向下移 动-EGR阀关闭【教师】提出问题，随机邀请学生回答影响轴阀移动的因素是什么？【学生】聆听.思考、回答【教师】总结学生的回答，讲述提示的相关内容在闭环控制废气再循环控制系统中，膜片式EGR阀集成有位置传感器，其真空膜 片上装有一个可变电阻。当真空膜片收缩或回复时，可变电阻的电阻值发生变化，可 变电阻两端的电压也随之变化。该电压作为EGR阀的开度信号输送给ECU , ECU据此 向真空电磁阀发出修正信号来调整EGR阀的开度，以实现对EGR率的精确控制。【学生】聆听.思考.理解、记忆2 ）数字式EGR阀主要由电磁线圈、铁芯、线束插座、弹簧、基座和轴阀等组成。其中，基座底部 开有孔径不同的阀孔，3个轴阀分别由3个电磁线圈驱动，ECU通过控制这3个电磁 线圈电路的通断分别控制3个阀孔的打开和关闭，可以对再循环废气的流量进行切换。3 ）线性式EGR阀主要由EGR阀开度传感器、电磁线圈、衔铁、铁芯、轴阀、阀座和线束插座等组 成。当线性式EGR阀中的电磁线圈通电时，衔铁和轴阀在磁场的作用下被吸起，阀孔 打开，再循环废气进入进气管。同时，EGR阀开度传感器将EGR阀的开度信息反馈给 ECU , ECU据此向电磁线圈输送不同占空比的脉冲电压来精确调整衔铁位置，以修正 EGR阀的开度,将EGR率保持在最佳值。【教师】提出问题，随机邀请学生回答三种类型EGR阀在结构和原理上有哪些共同点？有哪些不同点？【学生】聆听.思考.回答【教师】总结学生的回答4 EGR阀的检修废气再循环控制系统的故障大多是由EGR阀故障引起的。当EGR阀存在故障时, 废气再循环控制系统会失灵，发动机会出现温度过高、动力不足、减速时熄火、油耗 增大或启动困难等现象。EGR阀一般可用汽车故障诊断仪、万用表和气泵进行检测。1 ）用汽车故障诊断仪检测EGR阀（1 ）读取故障码（2 ）读取EGR阀的数据流（详见教材）2 ）用万用表检测EGR阀（1 ）检测EGR阀的电阻（2 ）检测EGR阀的供电电压（详见教材）3 ）用气泵检测EGR阀（详见教材）【学生】聆听.思考.理解、记忆第二节课问题导入 (5 min)【教师】复习提问1 .废气再循环控制系统的作用是什么？2 . EGR阀有哪些类型？【学生】思考、发言用问题导入，检查 学生对前面知识点的 掌握程度传授新知 (20 min)【教师】总结学生的回答，借助教具或图片，导入新知讲解二次空气喷射系统二次空气喷射系统可将空气送入排气管以增大尾气中的氧含量，促使HC和CO进 一步氧化。这不但可以减少HC和CO的排放量,还可以使三兀催化转化器快速升温以 提高其工作效率，从而有效减少污染物排放量。根据空气喷射动力的不同，二次空气喷射系统可分为气泵式和脉冲式两种。1 .气泵式二次空气喷射系统(I )结构主要由空气滤清器、二次空气泵、ECU、继电器、真空电磁阀和组合阀等组成。【教师】提出问题，随机邀请学生回答真空电磁阀和组合阀的区别是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答(2 )工作原理当一次空气喷射系统工作时，ECU向继电器发出指令信号使二次空气泵启动，同 时控制真空电磁阀将来自进气歧管的真空引入组合阀使组合阀中的进气阀打开。此时， 二次空气泵将空气从空气滤清器吸入，并通过组合阀将空气喷入排气歧管中。当二次空 气喷射系统不_L作时，真空电磁阀将空气引入组合阀，使组合阀中的进气阀关闭，以防 止排气歧管中的废气回流。【教师】讲述提示的相关内容气泵式一次空气喷射系统只在发动机处在一定工况下工作，具体如下。(1)发动机冷启动后，冷却液温度在533工时,气泵式一次空气喷射系统工作 100 so(2 )发动机热启动后，冷却液温度高于96C时,气泵式一次空气喷射系统工作 10 s。【学生】聆听、思考、理解.记忆2 .脉冲式二次空气喷射系统【教师】展示图5-19 (详见教材)，提出问题，随机邀请学生回答仔细观察图片说出脉;中式二次空气喷射系统的结构相对于气泵式一次空气喷射系 统有哪些不同？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答与气泵式一次空气喷射系统相比脉;中式二次空气喷射系统不需要一次空气泵作为 空气动力源。当发动机怠速或低速运转时，ECU控制真空电磁阀打开，来自进气歧管的真空使 单向阀打开，并通过真空软管进入组合阀的谐振室，将组合阀中的进气阀打开。来自空 气滤清器的空气被吸入，通过组合阀中的单向阀进入排气歧管。当废气压力大于大气压 时，组合阀中的单向阀关闭，可防止排气歧管中的废气回流。借助教具和挂图， 通过老师讲解，帮助 学生了解二次空气喷 射系统的分类、结构、 工作原理和检修方法任务实训（15 min）排气门每关闭一次，排气歧管内出现一次废气真空脉冲，组合阀中的单向阀就开启 和关闭一次。如此循环，吸入排气歧管的空气与废气中的HC和CO进一步反应，从而 减少污染物排放量。【教师】讲述提示”的相关内容当发动机高速运转时，排气门开关的频率较高，每次废气真空脉冲的持续时间非常 短，此时脉冲式二次空气喷射系统不工作。【学生】聆听.思考、理解、记忆3.真空电磁阀的检修当真空电磁阀存在故障时，发动机会出现污染物排放量超标的现象，还可能引起三 元催化转化器工作不良而出现其他故障现象。真空电磁阀一般可用汽车故障诊断仪、万 用表和气泵等进行检测。1 ）用汽车故障诊断仪检测真空电磁阀（1 ）读取故障码（2 ）读取真空电磁阀的数据流（详见教材）2）用万用表检测真空电磁阀（1 ）检测真空电磁阀的电阻（2 ）检测真空电磁阀的供电电压（详见教材）3）用气泵检测真空电磁（详见教材）【学生】聆听、思考、理解.记忆【教师】组织学生扫码观看微课视频：检测EGR阀（详见教材）【学生】观看、聆听.理解.记忆到掇号旨导老师姓B工长【教师】布置实训任务：检测EGR阀。将全班学生以3 5人为一组进行分组【学生】各组选出组长并进行任务分工，将小组成员及分工情况填入表5-11中表5-11嬲及分工情兄通过实践探索，巩 固课上所学理论知 识，帮助学生学会检 测EGR阀【教师】组织学生以小组为单位，按照以下活动步骤，完成实训任务1 .任务准备在明确任务内容的情况下，根据实际情况，在表5-12中写出汽车车辆（或试验台架）信息，并根据任务需求写出所需的工具、设备和资料等。表5-12汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和资料汽生生辆车型VIN码行驶里程（或试验台架）信息工具、设备、资料在进入工作前请同学们确认现场安全及个人防护情况，并在表5/3中的口”上打表5-13现场安全及个人防护情况确认表设备安全 检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭 检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空档 检查汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态 检查汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置 口检查汽车车轮垫块是否支撑到位，或试验台架支撑滚轮是否固 定牢靠且全部处于锁止位置场地安全检查场地通风、采光是否良好口检查每个维修工位是否有足够的面积不嘀度 口检查是否有应急通道和完善的消防设施个人防护口检查是否穿戴好护目镜、工作帽、手套、工作鞋和合身的工作 服等劳保用品2.任务实施I ）检查和拆装EGR阀在汽车实训室，对发动机上的EGR阀进行检查和拆装，并结合该车型发动机维修 手册完成表5-14 （详见教材）中的内容。2 ）检测EGR阀在汽车实训室，用汽车故障诊断仪、万用表和气泵对EGR阀进行检测，并结合该 车型发动机维修手册完成表5-15 （详见教材）中的内容。【学生】分组.分工协作完成实训任务，各组组长展示任务完成情况，配合教师填 写考核评价表【教师】巡回指导，根据学生的实际表现进行评价，填写考核评价表（详见教材）总结知识点，巩固 学生对本节知识的印 象【教师】简要总结本节课的要点课堂小结（3 min）本节课学习了废气再循环控制系统和二次空气喷射系统的组成和工作原理，EGR 阀的结构、原理及检修方法，希望大家课下认真复习，巩固所学知识。【学生】总结回顾知识点作业布置（2 min ）【教师】布置课后作业 完成中的课后习题。【学生】完成课后任务复习巩固学到的知 识本节课教学中，教师为学生创设了一种情趣盎然的学习气氛，使学生受到陶冶、感染和激励，从而主动学教学反思习。在课堂上教师应大胆地让学生进行自由讨论、交流，赞扬学生一些独特看法，让学生真切地感受到学习是快乐的，激发了学生自主学习的劲头。